Файл: Костин С.В. Рулевые приводы.pdf

Скачать файл
Заказать решение

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 21.06.2024

Просмотров: 154

Скачиваний: 1

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

Q/l M i + ß2) ;

hqu

_

4Y2PKQC

(1.90)

^ ~ Ö + ß 2 ) ( l + ß2+v2) 2;

 

k p h —

4y2Pn

___

 

ß2 + Y2№ ’

 

(l +

 

 

 

Рис. 1.21. Схема

электрогидравличе-

 

 

 

 

 

ского усилителя сопло-заслонка

 

 

где

 

 

рк —-давление

'питания

(командное)

гид­

Q c ,

 

у

 

равлического мостика;

 

 

h o ,

и ß —

паспортные константы гидроусилите­

 

ля;

 

 

 

 

 

 

 

Qс — расход через одно -сопло при /г= 0;

 

 

 

ho — начальный зазор между -соплом и за­

 

 

 

 

слонкой;

 

 

— Р г

 

 

 

G o

У Р к

Р с

G o

_ У Р с

 

 

Одр

~!Pz

Р с л

О н е р

~]/Pz

Р с л

 

 

 

 

Рс — давление в диагонали при /і = 0;

 

 

 

Pz — расчетное давление

на

срезе

сопла

6 0

 

 

 

(на входе в управляемый дроссель

 

 

 

сопло-заслонка) при Іг = 0;

 

 

Р е п

— давление в сливной камере.

 

Гидродинамическое силовое воздействие на заслонку

струй, вытекающих из сопел, при малых

перемещениях

заслонки представим уравнением [4]:

 

 

 

ARi — kiAcAPß -)- koAcAh,

(1.91)

где

h

J _ + ö \ k

4 ( Р с - Р с л ) ( Р 2 - б 2) _

1 + ß 2 ’

2

(1 +

ß3)2/Zo

 

 

 

 

 

 

 

Go

4p2/zo

ndc

 

 

 

 

GA

de ’

4

;

 

p2— коэффициент

расхода

управляемого дросселя

сопло-заслонка; de — диаметр сопла.

Далее будем считать, что масса, сухое и вязкое тре­ ние золотника малы и ими можно пренебречь.

Передаточную функцию гидроусилителя статического

типа (см. рис. 1.21) представим

апериодическим звеном

[4]

kph

 

v ^ Ty (S)= -£ sM

(1.92)

 

h{s)

TFys+l

 

С учетом принятых допущений динамическое состояние электрогидравлического усилителя ЭГУ представим сис­ темой уравнений:

уравнение движения золотника

А3Ара = СзАх;

(І.93а)

уравнение расхода в диагонали гидравлического мос­ тика сопло-заслонка

„

d(Ax)

V

d(ApA

(1.936)

kQhAh-+-kQPApa = Aa— ^

+ — — J t— :

уравнение движения якоря-заслонки

( т я= 0)

 

&д/Д/ =

сэмпДД -{- Д/?г,

.

(І.93в)

где Rr —силовое воздействие струй на заслонку,

 

ARr = kiAcApR+

kzAcAh.

 

(І.93г)

61

Преобразуя систему уравнений по Лапласу при нуле­ вых начальных условиях, получим передаточную функ­ цию ЭГУ в виде апериодического звена:

 

I{s)

 

(1.94)

 

 

 

где

 

 

 

 

1 I

М с

 

Т - . С Т

т С Т

сЭМП

(1.95)

1 ЭГУ =

і п

 

Сэмп

Гэгу — постоянная времени ЭГУ статического типа;

Г СГУТ =

-

kQpc3

V

(1.96)

 

 

2Ek,Qp

 

Лгу

— постоянная времени гидроусили­

 

 

теля

статического

типа;

c3.c= kiAckpk + k2Ac — жесткость «гидравлической пру­

 

жины» заслонки, обусловленная

 

реакцией струй;

 

с3— жесткость

пружин золотника;

.

zidз

поперечного сечения

А3 — —------ площадь

 

золотника;

 

V — объем камеры управления зо­

 

лотника;

 

, С Т

kpikphA3

«ЭГУ =

 

(1.97)

kph-A с

СЭМПЛЗ

СЭМП

£ |гу — коэффициент передачи ЭГУ ста­ тического типа.

Расчетную формулу для постоянной времени ЭГУ можно записать еще так: «.

Т ’ СТ

'~Г'СТ 1

I ЭТУ =

1 ГУ к R,

6 2

1 + сэм п

где

3З‘с

1 + сэмп

•— коэффициент, обусловленный силовым гидравлическим воз­ действием струй на заслонку.

Учитывая, что kR< 1, можно утверждать, что в ЭГУ статического типа силовое гидродинамическое воздейст­ вие струи на заслонку является положительным динами­ ческим фактором, который уменьшает постоянную време­ ни.

Следует заметить, что передаточная функция (1.94) справедлива при условии, когда постоянная времени ЭМП достаточно мала по сравнению с постоянной време­ ни гидроусилителя (Гэмп^ОД 7>у). В этом случае мож­ но считать, что тя= 0 и Тэмп =0.

Если Гэмп >0,1 Ггу (Т’эмпФО), передаточную функ­ цию электромеханического преобразователя можно учи­ тывать в виде колебательного звена (1.87), а передаточ­ ная функция электрогидравлического усилителя имеет в знаменателе оператор третьей степени:

W'iry (s) =

________#эгу_____ _

(1:98)

 

А ^ + Л ^ + Ѵ + І

’

где

,ТгуТ'эмп

3~

1 + с 3.с/сэмп

’

.

7"эмпД2ГэмпСэмп^ гу

2

14-с 3.с/сэм,п

 

2Г эмп^эм п-|-7Ѵ у ( 1-|— 5—

_______________ \

сэмп /

1+ с зс/сэмг

1.8.ВЛИЯНИЕ ТРЕНИЯ ЗОЛОТНИКА

ВЭЛЕКТРОГИДРАВЛИЧЕСКОМ. УСИЛИТЕЛЕ

СТАТИЧЕСКОГО ТИПА НА УСТОЙЧИВОСТЬ СЛЕДЯЩЕГО ГИДРОПРИВОДА

В злектрогидравлическом усилителе статического ти­ па, который широко применяется в рулевых машинах,

63

kF!I — А с {k1pJl-j- k2h) = сэмпЛ;
ние привода запишем
золотника с учетом трения
Рис. 1.22. График петлевой нели­ нейной характеристики движения
трение практически оезынерционного золотника вместе с упругостью синхронизирующих пружин образует в ди­ намической -структуре привода нелинейное звено типа люфта. Под термином «практически безынерционный зо­ лотник» понимается золотник такой малой массы с та­ ким большим демпфированием, что декремент затухания
колебаний золотника на его пружинах более двух. В этом случае совместное динамическое действие трения и- упругости пру­ жин может ухудшить устойчивость следящего привода.
Рассмотрим уравнения движения и функциональ­ ную структурную схему следящего привода (см. рис. 1.2) с учетом трения золотника, полагая, что его масса мала и ею мож­ но пренебречь.
Динамическое состоя- й уравнений движения:

liQiJi — A 3sx = kQp (TEs -f- 1) рд;

Х'=ф(рд);

\

 

sy = kQxx\

I

(1.99)

(TyS + 1 ) / = lly lls , j

 

WBX ko.cУ == Ws!

 

)

TE

V

2EIIQP

Здесь ф(рд) — нелинейная функция типа'люфта, обус­ ловленная совместным действием трения и пружин зо­ лотника (рис. 1.22), выражается системой уравнений;

X = kxp (ря— b sign sx)

при sx ф

0;

kxp(Pn— b )s^ xs^ kxp(рд+ b)

при sx =

0,

64

А3 Fтр

где kxp

Сз А3

На основании полученных уравнений (1.100) можно построить структурную схему следящего привода, кото­ рая показана на рис. 1.23, и доказать [4], что для полу­ ченной нелинейной структуры выполняется свойство об­ общенного фильтра.

Произведя гармоническую линеаризацию нелинейной характеристики (1.100), получим зависимость

ф(Рд) = Ч{Ар)Ря +

(1.101)

где X = ср (Рд).

Обозначим передаточную функцию линеаризованного звена (1.100) через

wn(s) = р(ЛР) + ? ^ ^ 5 = /е,Р[ g(ÄP) + 9- ^ - s ] ,

( 1. 102)

где q(Ap) и q'(Ap) — гармонические коэффициенты уси­ ления нелинейного звена типа люф­ та [23];

Преобразуя совместно первые три уравнения системы (1.99) , получим передаточную функцию гидроусилителя статического типа с электрическим управлением и с уче­ том гармонической линеаризации нелинейного звена (1.100) в таком виде:

ѴУэгу (s)--

*эгу {Ар)

(І.ЮЗ)

 

&2ЛС

T j + T ^ Â A s + l

 

 

где ТХ= ТЕ-

гэмп

__ Ѵ_

 

Те

 

 

2Ek

1+-

Q p

 

Сэмп

 

3— 3354

65

E* S

О (1) ca s

CL 5

C CL

О Ь

CL

ctsS

Е 2

3°

§5

!f? >■»

s *

га н

SÖо га^

a)C L

лотмика

й О

^sS

а> се с: га - s ^ o-g

н

« s*~

S’ °

ОНÜJ. щ

иР

О)

о

É- о й>

а >*

6 6

Смотрите также файлы